鄂尔多斯盆地富县地区延长组长82油藏含油饱和度研究

黄贤良，李宁，路艳平，黎力



鄂尔多斯盆地富县地区延长组长82油藏含油饱和度研究

黄贤良1,4，李宁2，路艳平3，黎力4

（1. 西安石油大学 地质工程，陕西 西安 710000；2. 陕西延长石油油气勘探公司石油勘探开发部，陕西 延安 716000；3. 青海油田公司勘探开发研究院，甘肃 敦煌 736202；4. 延长油田股份有限公司化验中心，陕西 延安 716000）

鄂尔多斯盆地富县地区延长组长82储层物性差、非均质性强，试油成功率低。为弄清本区长82油藏含油分布规律，利用岩心薄片资料与粒度分析相结合、扫描电镜与铸体薄片相结合，系统分析富县地区长82油藏岩石学特征。在此基础上，根据密闭取心、高温岩电数据分析研究区长82储层的含油性及其平面分布规律。结果表明，长82储层砂岩类型为长石砂岩，填隙物含量不高(平均7.1%)，以绿泥石和方解石为主，物性较差，属于低(特低)孔-特低(超低)渗储层。长82储层密闭取心获得平均含油饱和度为39.3%，利用高温岩电和阿尔奇公式计算，长82-1小层和长82-2油饱和度分布范围32.0%~68.7%之间，含油饱和度呈条带状或片状分布于道主河道区域，且分布面积广、连片性好。

富县地区；长82油藏；含油饱和度；分布规律

低渗透致密储层含油饱和度分析作为油田勘探开发的重要指标之一，备受石油工作者关注。已有勘探表明，富县油田长82油层组为重要的勘探开发层位，纵向上具有统一的压力系统和油水界面，封存状态良好。研究区长82油藏试油结果为油水同出，无纯油层，且产量变化较大(0.5~9.7 t/d)，显然本区长82油藏的含油性和产能分布在主力产油层段上存在较强的非均质性和难预测性。因此，运用石油地质学、沉积岩石学、储层地质学等相关理论与方法，开展富县地区长82油藏储层特征与含油饱和度研究，为合理勘探开发提供重要参考依据。

1 地质特征

富县地区所在的鄂尔多斯盆地为中国大型能源沉积盆地，聚集石油、天然气、煤炭、铀矿、镓矿等多种能源矿产，是我国最早发现油气的沉积盆地之一[1-4]。鄂尔多斯盆地处于我国东部与西部构造体系的过渡部位，受到反复拉涨与挤压作用的影响，发育多期构造不整合面，整体表现为多构造叠加、多期沉积-沉降、多演化阶段，为多旋回叠加复合沉积盆地。而盆地内部构造简单、沉降稳定、断裂较少，经过新生代以来的周缘断陷活动，最终铸成四面环山的构造格局[5-7]。盆地基底由太古界到元古界多套变质岩系所组成，古生代演变为海相沉积环境，发育多套碳酸盐沉积岩系；中生界由于秦岭洋的闭合，鄂尔多斯盆地成为独立的陆内沉积盆地，发育陆相碎屑岩沉积，为中生界重要的生油层系；新生代以来，盆地主体抬升剥蚀，第四纪被黄土覆盖，遭受风化、雨水淋滤后形成现今沟壑纵横的黄土地貌。

2 储层岩石学特征

岩石学特征研究是储层含油饱和度分析的基础，主要包括储层岩石类型分析、碎屑组分特征分析、填隙物特征研究、砂岩结构特征分析等。

2.1 砂岩类型及碎屑组分

目前，国内对碎屑砂岩类型研究主要采用三角图解。根据国家规范提出碎屑岩砂岩分类标准，依据石英、长石、岩屑含量把砂岩分为石英砂岩类(Q>50％，F< 25％，R<25％)、长石砂岩类(Q<75％，F>25％，R<25％)和岩屑砂岩类(Q<75％，F< 25％，R > 25％)三大类，在此基础之上，进一步根据砂岩中岩屑含量可进一步细分。

根据富县地区FX10、FX11、FX12等15口探井长82储层的砂岩薄片鉴定分析资料，长82油层亚组砂岩的石英含量在16%~28%之间，平均含量为20.8%；钾长石在30%~60%之间，平均含量为39.0%；斜长石平均含量为15.8%、黑云母平均含量为2.5%、岩屑平均含量为10.4%(图1)。采用三角分类投点图(中国石油天然气行业标SY/T5368-2000)，富县地区延长组长82储层石类型为长石砂岩(图2)。

图1 长82油层亚组碎屑组分含量统计

Ⅰ石英砂岩；Ⅱ长石石英砂岩；Ⅲ岩屑石英砂岩；Ⅳ长石砂岩；Ⅴ岩屑长石砂岩；Ⅵ长石岩屑砂岩；Ⅶ岩屑砂岩

2.2 填隙物特征

富县地区长82储层砂岩填隙物由杂基和胶结物组成，填隙物含量总体不高，平均7.1%。其中，杂基(平均为2.8%)、绿泥石(平均为2.3%)、方解石(平均为2.0%)含量相对较高，其次为石英加大和长石加大，平均含量分别均为1.4%(表1，图3)。

表1 长82储层填隙物组分含量 %

(a) 方解石晶体呈镶嵌状，FX77井979.3m；(b)充填孔喉的绒球状绿泥石，FZ84井1181.85m；(c)石英自生加大填隙物，FX12井1351.5m；(d) 长石自生加大填隙物，FX77井 978.2m

2.3 砂岩结构特征

依据富县地区图像粒度分析资料，长82油层组砂岩粒径大部分集中在1<≤5之间，其中主要以2<≤4(平均含量81.34%)为主，主要是以细砂岩为主。

长82粒度统计分布峰度平均值为0.66，属于尖锐型，标准偏差平均值为0.5，粒度分选性接近中-好级别，总体表明长82油层组三角洲前缘水下分流河道砂岩具有较好的分选性。

根据铸体薄片鉴定分析资料表明，研究区长82油层亚组砂岩分选性好的占71.4%、中-好的占5.2%、中等的占20.5%，磨圆度主要为次棱角状(90.2%)，其次为棱-次棱、棱状、次圆-次棱角状。

因此，通过富县地区长82储层砂岩粒度、分选性与磨圆度分析表明，研究区储层碎屑岩水动力条件相对较强，搬运距离较远、沉积速率相对较快的三角洲前缘沉积环境。

2.4 储层物性分析

本次研究系统收集了富县地区延长组长82储层的物性化验分析资料近700余件，结果表明长82油层亚组孔隙度的主值区间在6%~12%之间(占样品总数64.6%)，平均值为8.1%，渗透率主值区间在0.1×10-3μm2~1.0×10-3μm2之间(占样品总数82.3%)，平均接近0.38×10-3μm2(图4)，长82储层总体物性属低-特低孔、特低-超低渗储层。

3 储层含油性分析

3.1 密闭取心法

密闭取心法是获取储层含油饱和度最直接、最有效、最准确的方法[8~10]。但是该方法要求实验流程严谨规范，实验费用较高，且只能获取一口井或几口井的含油饱和度数据，有一定的局限性。

研究区长82储层密闭取心资料主要来自大东沟井区L72井，该井取心进尺10.2 m，取心长10.02 m，收获率98.82%，现场选样进行密闭取心实验分析，共获得80组实验数据，整个实验流程符合规范，密闭取心实验数据可靠。利用含油层段密闭取心分析的含水饱和度与渗透率作散点图，通过幂函数回归拟合出相关曲线(图5)，相关程度较高(=0.8470)。

研究区长82储层各小层的渗透率数据经加权平均后为0.31×10-3µm2，根据含水饱和度与渗透率拟合公式(=0.001e0.173)计算研究区长82储层平均含水饱和度为58.7%。

由于取心过程中发生原油脱气失水现象，参照已有脱气失水实验结果(一般密闭取心失水率在2%～5%之间)，结合现场取心情况(密闭取心实验时间在11月份，富县地区天气凉爽，失水率相对较低)，综合确定失水率为2%，经校正后研究区长82储层平均含水饱和度为60.7%，由此可获得含有饱和度为39.3%。

图5 长82储层密闭取心渗透率与含水饱和度关系图

3.2 测井解释法

3.2.1 地层因素与孔隙度

根据本区FZ183、FZ184和FZ206井等的5块高温岩电实验数据（图6），模拟地层条件下出地层因素（）和孔隙度（）的关系：

其相关系数均大于98%。反映样品参数间相关性好，规律性较强，可信度高。

3.2.2 电阻增大率与含水饱和度

根据35组高温电阻增大率（I）和含水饱和度（S）数据作图分析，可以看出在双对数坐标中，与S呈线性关系（图7）。经回归分析，其回归关系为幂函数曲线，方程为：

3.2.3 地层水电阻率

根据富县地区长8储层油田水化验分析资料表明，长8储层的地层水类型主要为CaCl2，矿化度在2 037.9~20 250.02 mg/L之间变化，PH值在6.15~7.89之间。

图7 长82高温电阻率指数与含水饱和度关系图

根据FX84井的高压物性资料，研究区长82油藏平均温度为53.12 ℃，查图版得到相应的Ⅰ类地层水电阻率(R)为1.072 0 Ω·m，Ⅱ类地层水电阻率(R)为0.451 0 Ω·m，Ⅲ类地层水电阻率(R)为0.280 0 Ω·m，Ⅳ类地层水电阻率(R)为0.205 0Ω·m。Ⅳ类地层水电阻率(R)为0.181 0 Ω·m。

3.2.4 饱和度测井解释模型

根据富县地区长82储层高温岩电实验，获得地层因素—孔隙度、电阻率增大系数—含水饱和度关系图，通过数学回归计算得到了，，，等参数(表2)，结合地层水分析和高压物性资料，计算了地层水电阻率，基于阿尔奇公式可以计算储层的含油饱和度。

其中，，，，为岩电参数，为储层孔隙度，R为油层电阻率，R为地层水电阻率。参数取值详见表2。

结合阿尔奇公式，利用测井曲线计算获得研究区延长组长82储层各小层的平均含油饱和度，其中长82-1小层平均含油饱和度为41.5%，长82-2小层平均含油饱和度为43.5%。

表2 长82储层含油饱和度计算参数

3.2.5 含油饱和度平面分布

长82储层密闭取心获得平均含油饱和度为39.3%，根据阿尔奇公式，测井解释计算长82-1小层和长82-2小层平均含油饱和度分别为41.5%和 43.5%。两种方法计算的长82储层含油饱和度基本一致，因此，可以通过测井解释含油饱和度，分析研究区长82储层含油性分布规律。

长82-1小层油饱和度分布范围32.0%~65.1%，平均值为41.5%，含油饱和度呈条带状主要位于分流河道主河道区，分布面积广，连片性好，高值区(含油饱和度大于50%)主要分布在H303-FX24-FX17-FX33区带，FX28-FX38-FX39区带，FX81—FX84-FX77区带。该层为本区含油性最好的层位(图8)。

图8 研究区长82-1小层含油饱和度等值线图

长82-2小层油饱和度分布范围32.0%~68.7%，平均值为43.5%，含油饱和度呈片状或条带状分布在主河道区，分布面积较广，高值区主要分布在FX48-FX41区带，FX15-H307区带，FX33井区，FX11-FX12-FX28-FX20-FX26区带，该层为本区含油性相对较好的层位(图9)。

图9 研究区长82-2小层含油饱和度等值线图

综上所述，研究区长82-1和长82-2含油饱和度高值区面积分布广，连片性好，生产试油资料证明这两套小层为富县地区重要的开发层系。

4 结 论

（1）根据岩心薄片鉴定、砂岩粒度分析，研究区长82油藏砂岩类型为长石砂岩，填隙物含量不高(平均为7.1%)，以绿泥石(平均为2.3%)和方解石(平均为2.0%)为主。

（2） 富县地区长82油藏平均孔隙度8.1%，平均渗透率0.38×10-3μm2，总体物性属低-特低孔、特低-超低渗储层。

（3）利用密闭取心资料，获得富县地区长82油藏平均含水饱和度为60.7%，平均含油饱和度为39.3%。

（4）利用高温岩电实验，结合阿尔奇公式计算分析，长82油藏含油饱和度分布在32%~68.7%之间，且平面分布在分流河道主河道区，呈现条带状或片状展布，分布面积广，连片性好。

[1] 何自新.鄂尔多斯盆地演化与油气[M].北京:石油工业出版社,2003.

[2] 贾承造,郑民,张永峰. 中国非常规油气资源与勘探开发前景[J]. 石油勘探与开发,2012,39(2): 129-136.

[3] 杨俊杰.鄂尔多斯盆地构造演化与油气分布规律[M].北京:石油工业出版社,2002.

[4] 王昌勇,郑荣才,王成玉,等.鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组中段岩性油藏成藏规律研究[J].岩性油气藏,2010,22(2): 84-94.

[5] 张小莉,赵四海,程玉群.陕北三叠系储集层特征及意义[J].西北大学学报(自然科学版),2000,(4): 336-339.

[6] 钟筱春,黄淮.鄂尔多斯盆地延长统油层微观结构研究[J].石油学报,1985,6(3): 41-50.

[7] 刘宝珺,张锦泉.沉积成岩作用[M].北京:科学出版社,1994.

[8] 孙佩,崔式涛,刘佳庆.基于孔隙结构研究的密闭取心饱和度校正方法[J].岩性油气藏,2012,7(1): 88-89.

[9] 陈小勇,欧成华,王联国,等.西峰油田M20井区延长组长81储层特征研究[J].油气藏评价与开发,2012, 2(4):5-9.

[10] 高辉,孙卫.鄂尔多斯盆地合水区带长8储层成岩作用与有利成岩相带[J].吉林大学学报(地球科学版),2010,40(3): 542-548.

Research on Oil Saturation of Chang 82Reservoirof Yanchang Formation in Fuxian area of Ordos Basin

1,4, LI Ning, LU Yan-ping34

（1. Xi'an Shiyou University, Shaanxi Xi'an 710000，China；2. Yanchang Petroleum Group, Shaanxi Yan'an 716000, China；3. PetroChina Qinghai Oilfield Company, Gansu Dunhuang 736202, China；4. Yanchang Oil Field Co.,Ltd., Shaanxi Yan'an 716000, China）

The Chang82reservoir in Fuxian area of Ordos Basin has the characteristics of poor physical property, great heterogeneity and low success rate of well testing. The characteristics of reservoir petrology were analyzed by core slice and grading, cast sections, scanning electron. The distribution law of oil in Chang82reservoir was analyzed by method of sealing core drilling and high temperature rock electricity. The results show that feldspar sandstone is its main reservoir lithology. The main interstitial materials' content is not high with average of 7.1%, which are calcite and chlorite. The physical property of reservoir is low porosity and ultra-low permeability. The average oil saturation of Chang82reservoir is 39.3% with sealing core drilling. The average oil saturation of Chang82-1and Chang82-2reservoir is in the range of 32.0%~68.7% with high temperature rock electricity. The main oil area is distributed in the area of underwater channel with the characteristics of good connectivity and wide distribution.

Fuxian area；Chang 82reservoir；oil saturation；distribution law

2017-04-19

黄贤良（1982-），男，工程师，重庆市云阳县人，2005年毕业于长江大学地理信息系统专业，研究方向：从事油田检验检测工作。

TE 122

A

1004-0935（2017）07-0652-05